[發(fā)明專利]基于傅里葉變換紅外光譜疊加式峰形的紅外光譜獲取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710908949.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107655845B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳舒平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建加譜新科科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/35
• 分類號(hào): G01N21/35
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種基于傅里葉變換紅外光譜疊加式峰形的紅外光譜獲取方法，其特征在于，通過(guò)一激光紅外光源產(chǎn)生紅外信號(hào)，該紅外信號(hào)依次經(jīng)干涉儀、樣品室以及檢測(cè)器后，產(chǎn)生紅外干涉譜；經(jīng)一計(jì)算機(jī)主機(jī)通過(guò)采樣裝置對(duì)該紅外干涉譜進(jìn)行采樣，獲取紅外干涉信號(hào)；將采樣后的紅外干涉信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，并通過(guò)疊加函數(shù)，對(duì)該紅外干涉信號(hào)進(jìn)行峰形疊加數(shù)學(xué)運(yùn)算，進(jìn)而獲取紅外百分比透射率譜，通過(guò)顯示裝置進(jìn)行顯示；

所述疊加函數(shù)為：

且記帶加號(hào)的疊加函數(shù)Simp₁為右疊加函數(shù)，帶減號(hào)的Simp₂為左疊加函數(shù)；x為紅外干涉信號(hào)的頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于傅里葉變換紅外光譜疊加式峰形的紅外光譜獲取方法，其特征在于，記所述采樣后的紅外干涉信號(hào)為：

f(t)＝2πKcos(ω₀t)0≤t≤T

其中，信號(hào)強(qiáng)度為K，T為采樣頻率為ω₀的余弦信號(hào)Kcos(ω₀t)實(shí)施的時(shí)間；

且該紅外干涉信號(hào)經(jīng)傅里葉變換后的傅里葉變換吸收峰形為：

當(dāng)有N個(gè)頻率組合的紅外信號(hào)時(shí)，角頻率級(jí)數(shù)ω＝2mπ/T和ω₀＝2nπ/T，其中m和n＝0、1、2、……、N-1，離散化的吸收峰形為：

傅里葉變換發(fā)散峰形為：

離散化的發(fā)散峰形為：

傅里葉變換幅度峰形為：

離散化的幅度峰形為：

所述疊加函數(shù)為：

且記帶加號(hào)的疊加函數(shù)Simp₁為右疊加函數(shù)，帶減號(hào)的Simp₂為左疊加函數(shù)；

令x＝ω-ω₀,通過(guò)上述疊加函數(shù)對(duì)上述紅外干涉信號(hào)進(jìn)行峰形疊加：

經(jīng)疊加后的傅里葉變換吸收峰形為：

對(duì)應(yīng)的離散化的吸收峰形為：

經(jīng)疊加后的傅里葉變換發(fā)散峰形為：

對(duì)應(yīng)的離散化的發(fā)散峰形為：

經(jīng)疊加后的傅里葉變換幅度峰形為：

離散化的幅度峰形為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于傅里葉變換紅外光譜疊加式峰形的紅外光譜獲取方法，其特征在于，所述峰形疊加還包括：對(duì)所述紅外干涉信號(hào)，獲取傅里葉變換全譜，進(jìn)行譜峰重構(gòu)，逐一獲取峰對(duì)稱軸和基線峰寬；通過(guò)相位差矯正和吉布斯截趾函數(shù)進(jìn)行矯正運(yùn)算后，對(duì)所述傅里葉變換吸收峰形、傅里葉變換發(fā)散峰形以及傅里葉變換幅度峰形進(jìn)行反卷積運(yùn)算，再采用所述疊加函數(shù)進(jìn)行疊加運(yùn)算。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于傅里葉變換紅外光譜疊加式峰形的紅外光譜獲取方法，其特征在于，所述峰形疊加還包括：對(duì)傅里葉變換的采樣點(diǎn)數(shù)以及分辨率進(jìn)行設(shè)置，并根據(jù)采樣頻率ω₀進(jìn)行頻分組，對(duì)每個(gè)頻分組內(nèi)的所述傅里葉變換吸收峰形、傅里葉變換發(fā)散峰形以及傅里葉變換幅度峰形，采用所述疊加函數(shù)進(jìn)行疊加運(yùn)算。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于傅里葉變換紅外光譜疊加式峰形的紅外光譜獲取方法，其特征在于，所述峰形疊加還包括：對(duì)紅外干涉信號(hào)f(t)作離散化取樣，令取樣數(shù)為N，截取一組分立信號(hào)點(diǎn)f(0)、f(1)、f(2)、···、f(k)、··、f(N-1)；經(jīng)離散化傅里葉變換得出N個(gè)數(shù)據(jù)F(0)、F(1)、F(2)、··F(k)、···,、F(N-1)，傅里葉變換矩陣表示如下：

其中，N×N傅里葉變換矩陣的W＝exp(-i2π/N)；

在所述傅里葉變換矩陣增加一個(gè)對(duì)角線疊加矩陣，獲取經(jīng)疊加運(yùn)算后的傅里葉變換矩陣：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于傅里葉變換紅外光譜疊加式峰形的紅外光譜獲取方法，其特征在于，通過(guò)采用逐列，或在預(yù)置分辨本領(lǐng)條件ΔN區(qū)域內(nèi)，逐ΔN列進(jìn)行掃描，通過(guò)比較每次掃描數(shù)據(jù)點(diǎn)與前一點(diǎn)斜率變化，確定對(duì)角線疊加矩陣中對(duì)角線矩陣元素是2還是0。